大豆濃縮タンパク質技術

大豆濃縮タンパク質製造ライン

大豆濃縮タンパク質（Soy protein concentrate、略記SPC）は、大豆（だいず）原料として、粉砕、皮むき、浸出、分離、洗浄、乾燥などの加工技術を経て、大豆中の油脂、低分子可溶性非蛋白成分（主に可溶性糖、灰分、アルコール溶解蛋白質及び各種臭気物質等）の後、65%（乾燥基）以上のタンパク質（N×6.25）を含有する大豆タンパク質製品を製造した。

低温粕を原料とし、低温粕中の可溶性糖分、灰分及びその他の可溶性微量成分を除去することにより、蛋白質の含有量を65%〜70%に高めた。生産プロセス：エタノール洗浄法。

大豆濃縮蛋白の生産技術：

大豆のクリーンアップ、低温圧搾技術

1.クリーニング工程：

高品質の油を得るためには、倉庫からの原料を整理して、サブシード、サブシード、および原料中の他の不純物を除去しなければならない。分離された部分、例えばサブシードは、分離された皮部分とボイラのための原料を混合してもよいし、飼料油または工業用油にそれぞれ圧搾してもよい。
本工程は永久磁石筒、比重除去機、振動式クリーンスクリーンなどの設備を通じて、土砂、石、瓦、金属などの不純物を除去し、設備に強い摩擦作用があることを避け、設備により大きな損傷をもたらし、それによって設備の使用寿命を延長する。茎葉、皮殻、ヨモギ、麻縄などの不純物を整理し、毛油の色が深まり、沈殿物が増え、精製消耗が増大するのを避ける。パイ粕の不純物が多すぎると、その使用価値が低下し、不純物が一定の体積を占有すれば、設備の負担も増大し、同時に油料中のヨモギ、麻縄長繊維不純物は、設備の回転軸に巻きやすく、技術効果に影響し、動力消費を増加し、さらに設備の輸出入を塞ぎ、生産事故と設備故障を引き起こす。

清掃後の含有量指標は0.5%未満、清掃後の下足部の有用油含有量指標は1.5%未満であること。

2.分級：分級ふるいを用いて未成熟粒、カビ粒、破砕粒などの不完全粒を分離し、この部分は二級油の生産に用い、単独で販売することができる。

3乾燥/冷却：乾燥セットは熱風空気流乾燥機を使用することができる。乾燥後の水分は5%~ 6%に抑える。その後、急速に冷たい空気で油粒温度を40℃以下に下げた。
4破砕/脱皮：破砕機は歯ロール式破砕機を使用でき、目的は外皮を取り除き、破砕した後、風力風選器または吸風平篩で外皮を吸い出すことである。
5 低温油をしぼる，搾油機の圧搾効率と設備の安定性は搾油プロセスの鍵である。冷搾油機による圧搾、低温圧搾の特徴があり、得られた油脂は本来の濃厚な香りを持っている。

油料膨張機を採用することもでき、得られた膨張剤は低温、容積が大きく、浸出しやすいという特徴を備えている。

6.豆餅の粉砕

豆餅低温浸出工程

大豆豆餅を原料とし、浸出溶媒としてn−ペンタンを用いて脱脂し、湿粕を得た、湿粕は蒸発脱着機に入り真空低温脱着して低温豆粕を得た。浸出温度は15−35℃、浸出時間は20〜35 min、浸出回数は3回、豆粕残油率は1%以下に低下した、湿粕脱溶の真空度73 kPa〜86 kPa、脱溶温度40−60℃、脱溶時間0.5 h〜1 h、生産された低温豆粕の残油率は1%以下に達することができ、残留溶媒は200 mg／kg以下、豆粕蛋白質NSI値は80%を超える。

低温豆粕製濃縮蛋白プロセス

低変性脱脂豆粕（粉）中の可溶性タンパク質は水に溶解することができるが、エタノールに溶解することはできず、エタノール濃度が50〜60%（体積分率）の場合、可溶性タンパク質の溶解度は最も低い。これに対して、エタノールは豆粕（粉）中のオリゴ糖類に対して。いくつかの異臭成分と色素は比較的に良い溶解性を持っている。これらのため、適切な濃度のエタノール溶液を選択して脱脂豆粕（粉）を処理し、それから分離（そしてエタノールを回収）、乾燥することにより、着色、滋味の良い大豆濃縮蛋白を得ることができる。またこの方法では、タンパク質の損失が少ない。しかし、エタノールの作用によりタンパク質の変性が深刻であり、製品の窒素溶解指数は一般的に10%以下である。最終製品には0.25%〜1.0%（体積率）のエタノールが残っており、除去が容易ではないため、製品の使用範囲は党が一定の制限を受けている。

低変性脱脂豆粕はハンマー粉砕機で50〜100目的の細さまで粉砕した後、埋立ブレードコンベアで浸出タンク内に送り込んだ。同時に60〜65%（体積分率）のエタノール溶液を希薄エタノールタンクから浸出タンクにポンプ注入し、豆粕粉とエタノール溶液の質量比を1：7とした。浸出タンクは、交代で使用するために複数配合することができる。十分に攪拌し、50度で30 min浸漬し、この時、豆粕粉中の大部分の可溶性糖、灰分、及びいくつかの微量成分がエタノール溶液に溶解した。一次浸出終了後、缶体上の高位出液管からセパレータポンプでエタノール溶液を抽出し、蒸留釜に送ってエタノールを回収した。

色が浅く、異臭の少ない製品を得るために、ポンプで80%-90%（体積分率）のエタノールは濃エタノール貯蔵タンクから浸出タンクに送り込み、二次浸出を行った。浸出温度は70度、攪拌浸出時間は30 minであった。二次浸出終了後、缶体上の高位出液管からエタノール溶液を希薄エタノール貯蔵タンクに放出し、このエタノール浸出液は一次浸出に使用できる。

二次浸出後のスラリー状物質は浸出タンクの排出口から排出され、ダイアフラムポンプで横型ヘリカル沈降分離機に送られ、分離されたエタノール浸漬液は蒸留釜に流入してエタノールを回収した。蒸留釜も2つ備え、交互に使用できるようにしている。

横型螺旋沈降分離機から排出された材料の含水量は約70%、真空乾燥機に移した後、連続ベルト式攪拌機の反転下で、筒壁ジャケット内に圧力0.4 MPa飽和蒸気を通して、材料を間接的に加熱した。乾燥機内は真空装置により真空引きされ、絶対圧力は21.3-7.9 KPa、（真空度80-93.3 KPa）となる。材料の加熱温度は最高80℃を超えず、乾燥時間は1 hで、水分は7%以下に達した。取り出した後、タービン粉砕機で粉砕すると大豆濃縮タンパク質となる。製品の収率は低変性脱脂豆粕の約50%である。

真空乾燥機から抽出されたエタノール及び水蒸気は、凝縮器を介して液体に凝縮され、蒸留釜に流入してエタノールを回収する。蒸留釜から出たエタノール蒸気は、凝縮器を介して回収して希薄エタノール貯蔵タンクに注入する。希薄エタノールを高位タンクにポンプし、蒸留塔に入れ、蒸留濃度は80-95%（体積分率）のエタノールをリサイクルするために使用する。蒸留釜から放出される濃厚パルプ、いわゆる大豆オリゴ糖は、飼料としてもよく、精製後も機能食品の基礎原料としてもよい。

回収されたエタノールは無色透明ではあるが含有されていることに注目すべきである異臭で分離しにくい。ガスクロマトグラフィー分析により、回収したエタノールが検出できることが明らかになった10-15不純物を植える。回収したエタノール中の異臭成分を除去するために、以下の方法で効率的に分離することができる。

回収したエタノールの一部または全部を、水でエタノール濃度まで希釈する40%(体積と分数）以下、抽出を行い、A塔は加水抽出蒸発塔（充填塔）、Bはエタノール回収塔（充填塔または棚塔どちらでもよい）である。塔の加熱用蒸留器又は直接蒸気を吹き込めばよい。

異臭成分を含むエタノール回収：供給口から1A塔の分離部の上部に入り、蒸留部上部に設置されたオイルセパレータから水を供給・抽出し、エタノールを40%（体積分率）以下に希釈した。このとき、抽出水と油水分離器の温度を80 ~ 95℃に加熱し、エタノールが希釈されると、異臭成分の一部成分、すなわち水に不溶な油を回収し、層を分けた後、油分離器6システム外に排出する。希釈された回収エタノールは分離部に流入し、ここでは異臭成分は低沸点成分として分離され、エタノール水溶液が流入するとともに、純度を高めたAタンク排出液となり、導管を介してB塔内で共沸蒸留され、精製エタノールとなり、循環使用に供される。分離部分で分離された異臭成分は、エタノール蒸気の上昇に伴い、精留部4で抽出水と対流接触し、この濃度条件下で揮発度より小さいエタノール選択性が水に吸収される。還流の条件下で、濃縮部3は蒸留液をエタノール共沸組成の程度まで濃縮する。これにより、沸点が最も低い異臭成分とエタノールは同時に留出液排出系外として除去される。また、エタノールより沸点の高い水中では、異臭成分が不溶であり、セパレータ6において層状化し、油層を系外に排出して除去する。留出液排出液の差は、原料回収エタノールに対してエタノール量を基準として5%以下が好ましい。還流比は5〜50であった。還流比が大きいのが理想的です。

B塔出液には少量の高沸点不純物が含まれているが、異臭は全く感じられない。精製エタノールを上記のエタノールに添加して回収することにより、原料として抽出液に組み込み、リサイクルに供することができる

得られた大豆タンパク質品質基準（飼料級）

1）蛋白質含有量（N＊6.25）：≧65%（乾燥基）

2） 水分 ：7-9%

3）脂肪：＜0.8%

4）粒径：50メッシュ（90%通過）

得られた大豆タンパク質の品質基準（食品レベル）

1）色：乳白色、薄い黄色

2）におい：濃縮蛋白質の固有のにおい、その他の異臭がない。

3）蛋白質含有量（N*6.25）：≧65%

4） 水分 ：7-9%

5）脂肪：＜0.8%

6）灰分：6.0%未満

7）規定された繊維総量：4%未満

8）NSI:5-10%

9）粒径：100メッシュ（90%通過）